Thèse soutenue

Sur la conception de microrésonateurs en arséniure de gallium : excitation piézoélectrique et micro-usinage chimique
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Auteur / Autrice : Georges Huve
Direction : Thérèse Leblois
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
Date : Soutenance en 2005
Etablissement(s) : Besançon
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Ce travail de thèse s'articule autour de deux thèmes. Le premier est la modélisation d'un résonateur piézoélectrique en GaAs. Le second concerne la caractérisation des effets d'anisotropie spécifiques à l'usinage chimique du cristal d'arséniure de gallium. Une confrontation des deux études devrait offrir des perspectives intéressantes dans le domaine des microcapteurs résonants en GaAs. Dans la première partie, après une présentation des propriétés piézoélectriques et mécaniques du GaAs, nous cherchons les orientations permettant d'exciter les modes d'élongation, de flexion et de torsion dans un barreau. Les expressions des fréquences mécaniques de résonance sont établies en utilisant une modélisation analytique. La sensibilité en température et l'effet de désorientation du barreau sur la fréquence sont présentés. L'étape suivante consiste à déterminer les dimensions des électrodes excitatrices pour chacun des modes. Une modélisation analytique conduit à la détermination du coefficient de couplage et des paramètres statiques et motionnels du résonateur en fonction des dimensions des électrodes. Le deuxième chapitre est consacré à l'usinage chimique anisotrope du GaAs. Après un état de l'art consacré à la modélisation de l'attaque chimique, nous appliquons le modèle K. T. Aux cristaux III-V. Nous détaillons les méthodes expérimentales de mesure des paramètres géométriques de microstructures usinées chimiquement, puis nous présentons les résultats relatifs à des micro-structures 3D usinées sur les quatre plans {100}, {110}, {111}A et {111}B. La gravure a été effectuée dans le bain d'attaque H2SO4 :H2O2 :H2O et H3PO4 :H2O2 :H2O. Les résultats précédents nous permettent d'analyser les sous gravures en coin concave et en coin convexe.